朴金凝胶的制剂工艺研究

唐家琪，崔春利，2*，刘 航，蔡熙雯，田王琪，孙彬涛，王 妍，尹嘉泰

(1.陕西中医药大学，咸阳 712046；2.陕西省中药基础与新药研究重点实验室，咸阳 712046；3.陕西中医药大学附属医院，咸阳 712000)

朴金方为多年临床治疗龋齿的经验方，基于心火偏旺、湿浊阻滞，选用厚朴、郁金和五倍子3味中药，共奏活血降火、燥湿消痰的功效。本研究以中药提取物为制剂的主要成分，减少生物膜的总量或特定病原体的水平以抑制致龋微生物。原汤剂内服后临床疗效较好，但存在煎煮、携带、使用不便、易酸败变质的缺点，且维持时间短、顺应性差。为更好的利用该处方，本研究将其研制成使用方便、疗效稳定的凝胶剂，将原胃肠道给药途径改为口腔黏膜给药。此研究对于今后治疗龋齿的中药制剂开发奠定了基础[1-7]。

1 仪器与试药

1.1仪器 CP4102型电子天平(奥豪斯仪器常州有限公司)；D4型远红外磁热炉(米技电子电器有限公司)；MARS Ⅲ型流变仪(Thermo Fisher公司)；YC-1800实验型喷雾干燥机(上海雅程仪器设备有限公司)； Agilent 1260型液相色谱仪(美国安捷伦科技公司)；KQ-400KDE型超声波清洗器(昆山超声仪器有限公司)； UPR-I-20L型纯水机(四川优普超纯科技有限公司)。

1.2试药 厚朴、郁金和五倍子，均购自陕西兴盛德中药饮片责任公司，批号分别为20170601、20190401、20170501；厚朴酚与和厚朴酚，均购自中国食品药品检定研究院，批号分别为110729-201513、110730-201313；卡波姆-980、卡波姆-940和卡波姆-934，均购自重庆义久生物科技有限公司，批号分别为20190927、20180314、20181019；甘油(山东瑞生药辅料有限公司，批号20841003)；羧甲基纤维素钠、羟丙甲纤维素和吐温-80，均购自天津市恒兴化学试剂有限公司；丙二醇、乳酸和三乙醇胺，均购自天津市天力化学试剂有限公司，均为药用级辅料；甲醇为色谱纯，其余试剂为分析纯。

2 方法与结果

2.1醇提工艺的研究

2.1.1色谱条件与系统适用性 色谱柱：NacaLai tesque(250 mm×4.6 mm，5 μm)；流动相：甲醇-水(78∶22)；检测波长：294 nm；流速：1.0 mL·min-1；柱温：30 ℃。进样量：10 μL。见图1。

图1 HPLC图

2.1.2对照品溶液的制备 分别取厚朴酚、和厚朴酚对照品适量，精密称定，加甲醇制成质量浓度为0.088 mg·mL-1的厚朴酚溶液及0.064 mg·mL-1的和厚朴酚溶液，摇匀，即得。

2.1.3供试品溶液的制备 取郁金67.5 g，厚朴67.5 g和五倍子45.01 g，粉碎，过3号筛，称取粗粉约4 g，精密称定，按照设计的正交表(见表1)加入相应倍量及相应体积分数的乙醇，采用相应提取方法进行提取，过滤提取液，浓缩，加甲醇定容至25 mL量瓶中，即得。

表1 厚朴醇提工艺正交实验因素与水平 (n=3)

2.1.4标准曲线的建立 取2.1.2项下制备的溶液，配制成不同质量浓度的对照品溶液，精密量取10 μL注入液相色谱仪检测，记录峰面积，以峰面积积分值为纵坐标(y)，以不同质量浓度为横坐标(x)进行线性回归，得到回归方程为：厚朴酚：y1=1 715.575 6x1+9.298 4,相关系数r1=0.999 9；和厚朴酚：y2=1 820.436 1x2-2.193 6,相关系数r2=0.999 9。

2.1.5正交实验优选醇提工艺 本处方中厚朴所含厚朴酚、和厚朴酚为主要成分，根据预实验的考察结果，乙醇提取工艺中乙醇体积分数(A)、提取方法(B)、乙醇用量(C)等因素直接影响浸出物及有效成分的溶出。以A、B和C为3个影响因素，采用高效液相色谱法(HPLC)测定提取物中有效成分厚朴酚与和厚朴酚的含量，并作为评价指标，按照L9(34)正交表安排实验，见表2和表3。

表2 处方醇提工艺正交实验结果 (n=9)

表3 方差分析结果 (提取工艺)

由表2和表3可知，各因素对厚朴酚、和厚朴酚影响各不相同，从大工业生产和节能降耗等方面综合考虑，最终确定最佳提取工艺为A3B2C3，即每次加12倍量体积分数为80%的乙醇回流提取2次，每次2 h[8]。

2.1.6验证实验 按照2.1.5项下正交实验所得配方，共称取3份，按照优选的提取工艺进行实验，实验结果表明，3批样品的RSD值为1.35%，可知该制备工艺稳定可行。

2.2制剂成型工艺研究

2.2.1凝胶评价方法 《中国药典》2020年版一部规定凝胶剂应均匀、细腻，在常温下保持胶状，不干涸或液化。参照文献[9-11]以凝胶剂外观性状、涂展性、黏度、稳定性和离心度为考察指标，每个项目满分为100分，每个项目所占的加权比例为1∶1∶1∶1∶1，计算加权总分并作为凝胶剂的评价指标，同时增加失水率指标，评价此凝胶剂。见表4。

表4 评分标准

2.2.2基质优选 对凝胶剂常用的基质卡波姆、羧甲基纤维素钠、羟丙甲纤维素等进行初步筛选。

卡波姆凝胶的制备：以卡波姆为基质，取纯净水3份，每份30 g，分别加入卡波姆-980、卡波姆-940、卡波姆-934，各1.5 g，加水溶胀12 h，加三乙醇胺调节pH值至7.5，再熟化12 h,加入吐温-80 1.0 g，研磨30 min，加入甘油10 g，研匀，再加入三乙醇胺，调节pH值至7.5。分别与上述不同型号卡波姆混合，缓慢加入并快速搅拌，加水至总量为100 g，充分研匀，即得。

羧甲基纤维素钠凝胶的制备：以羧甲基纤维素钠为基质，取纯净水30 g，加入羧甲基纤维素钠1.5 g，研匀，加入吐温-80 1.0 g，研磨30 min，加入甘油10 g，充分研匀，放置30 min，加入乳酸调节pH值至4.0，加水至总量为100 g，充分研匀，即得。

羟丙甲纤维素凝胶的制备：以羟丙甲纤维素为基质，取纯净水30 g，加入羟丙甲纤维素1.5 g，研匀，加入吐温-80 1.0 g，研磨30 min，加入甘油10 g，充分研匀，放置30 min，加入乳酸调节pH值至4.0，加水至总量为100 g，充分研匀，即得。

以上样品成型情况分别以表4的评分标准、黏度进行打分。结果显示，卡波姆-980、卡波姆-940、卡波姆-934、羟甲基纤维素钠和羟丙甲纤维素得分分别为82、72、75、56、62分。卡波姆-980相对评分最高，且其表面光滑有光泽、平整且易于涂布，稳定性较好，外观变化不明显，故选择卡波姆-980为该凝胶的基质。

2.2.3保湿剂种类优选 分别称取卡波姆-980 1.5 g，平行4份，加水溶胀12 h，加三乙醇胺调节pH值至7.5，熟化12 h，加入吐温-80 1.0 g，研磨30 min,分别不加保湿剂、加甘油10 g、甘油-丙二醇(1∶1)和丙二醇搅拌均匀后，再加入三乙醇胺，调节pH值至7.5，加水至总量为100 g，搅匀，即得。

以表4的评分标准、终点失水率、黏度进行打分，考察保湿剂种类，结果见表5。

表5 保湿剂得分结果

由表5可知，甘油组、甘油-丙二醇(1∶1)组失水率较接近，均低于丙二醇组，同时甘油组的终点失水率低于甘油-丙二醇(1∶1)组。因此以甘油为保湿剂。

2.2.4卡波姆用量考察 分别称取0.8、1.2、1.6、2.0、2.4、2.8 g的卡波姆-980，加水30 g，溶胀12 h，加三乙醇胺调节pH值至7.5，熟化12 h，加入吐温-80 1.0 g，研磨30 min，加入甘油10 g，再加入三乙醇胺，调节pH值至7.5，加水至总量为100 g，搅拌均匀，即得凝胶。以表4的评分标准、黏度进行打分。结果见表6。

表6 基质用量得分结果

由表6可知,以1.2 g基质制得的凝胶剂表面光滑平整、透明、均匀细腻、易于涂布；经离心、低温、热恒温实验后，凝胶剂无分层且外观变化不明显。故初步选用1.2 g为基质用量。

2.2.5保湿剂用量优选 分别称取基质1.2 g，平行4份，加水溶胀12 h，加三乙醇胺调节pH值至7.5，熟化12 h，再加入吐温-80 1.0 g，研磨30 min，分别加入5、10、15、20 g的甘油搅拌均匀后，再加入三乙醇胺，调节pH值至7.5，加水至总量为100 g，搅拌均匀即得。以表4的评分标准、黏度以及终点失水率进行打分，结果见表7。

表7 保湿剂用量得分结果

制得的各凝胶剂表面光滑平整、透明、均匀细腻、易于涂布；经离心、低温、热恒温实验后，凝胶剂无分层且外观变化不明显。由表7可知，当甘油用量为5 g时，黏度过小；当甘油用量为10、15、20 g时，黏度较接近；当甘油用量为10 g时，失水率过高；当甘油用量为5、15 g时，终点失水率较接近，但5 g黏度过小，故本凝胶剂中甘油用量确定为15 g。

2.2.6三乙醇胺用量考察 分别称取基质1.2 g，平行7份，加水溶胀12 h，分别加入0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4 g三乙醇胺，测定pH值，熟化12 h，再分别加入吐温-80 1.0 g，研磨30 min，加入甘油15 g，搅拌均匀，再分别加入 0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4 g三乙醇胺，测定pH值，搅拌均匀后，加水至总量为100 g，搅拌均匀即得。以表4的评分标准、黏度进行打分，结果见表8。

表8 三乙醇胺用量得分结果

由表8可知，以1.6 g三乙醇胺制得的凝胶剂表面光滑平整、透明，均匀细腻、易于涂布；经离心、低温、热恒温实验后，凝胶剂无分层且外观变化不明显。故初步选用三乙醇胺的用量为1.6 g。

2.2.7正交优选凝胶剂基质配比 2.2.4项下平行实验优选出来卡波姆的用量为1.2 g，再进一步以0.1 g为梯度，设置1.1、1.2、1.3 g的基质用量；2.2.5项下平行实验优选出来甘油的用量为15 g，再进一步以1 g为梯度，设置14、15、16 g的甘油用量；2.2.6项下平行实验优选出来三乙醇胺的用量为1.6 g，根据口腔环境，设置1.5、1.4、1.3 g三乙醇胺用量，以这些因素设置正交实验因素水平，见表10。再根据表4的评分标准及黏度进行得分，见表11和表12。

表9 凝胶剂基质配比正交实验因素与水平 (n=3)

表10 基质配比正交实验结果 (n=9)

表11 方差分析结果 (朴金凝胶)

实验结果表明，较优的制剂工艺为：卡波姆1.2 g静置溶胀12 h，加入甘油15 g，搅拌均匀后加入三乙醇胺1.5 g，加水至总量为100 g，即得。制得的凝胶剂表面光滑平整、透明，均匀细腻、易于涂布；经离心、低温、热恒温实验后，凝胶剂无分层且外观变化不明显。

2.2.8载药量的优选 分别称取基质1.2 g，平行5份，加水溶胀12 h，加三乙醇胺调节pH值至7.5，熟化12 h,再加入吐温-80 1.0 g，研磨30 min，分别加入3、4、5、6、7 g 的药粉与15 g甘油混匀，分别加入上述5份基质搅拌均匀后，再加入三乙醇胺，调节pH值至7.5，加水至总量为100 g，搅拌均匀，即得。以表4的评分标准、黏度进行打分，结果见表12。

表12 载药量得分结果

实验结果表明，取卡波姆1.2 g静置溶胀12 h，加入甘油15 g、药粉5 g，搅拌均匀后加入三乙醇胺1.5 g，加水至总量为100 g，即得。制得的凝胶剂表面光滑平整、透明，均匀细腻、易于涂布；经离心、低温、热恒温实验后，凝胶剂无分层且外观变化不明显。

2.2.9验证实验 为进一步考察所优选制备工艺条件的可靠性及稳定性，按照所筛选出的基质处方和工艺制备3批凝胶，并对其进行综合评分。结果综合评分分别为89、90、93分，均≥89 分,表明该制备工艺合理，稳定性良好。

3 小结与讨论

本实验创新性地将天然中药借用凝胶基质载体制备预防龋齿的新制剂，优选凝胶制剂工艺，拟研制成无毒性和不良反应的中药现代制剂，用于预防龋齿病，保持牙齿的固有形态和功能，同时有利于去除牙结石，保持口气清新。将处方制备为凝胶剂，一方面是因为需要将该处方研制成预防龋齿吻合牙床的剂型，且凝胶剂本身易塑形，方便贴合牙齿；另一方面是由于中药凝胶剂是一种新型的外用制剂，具有使用方便、舒适、生物相容性好等多种优点。《中国药典》2020年版一部制剂通则中规定，凝胶剂在常温时应保持凝胶状，不发生干涸或液化。

宓鹤鸣[12]曾针对中药预防龋齿的60种生药进行筛选，结果厚朴中的厚朴酚及和厚朴酚的抗菌活性最高，二者的最低抑菌浓度(MIC)也最低。且现行版《中国药典》一部中将厚朴以厚朴酚与和厚朴酚的总量作为限量标准。本实验以厚朴中厚朴酚与和厚朴酚的含量作为评价指标，采用 L9(34)正交实验设计优化厚朴、郁金、五倍子等药味的提取工艺；通过离心、低温、热恒温等实验及恒温干燥失重法，以凝胶剂的外观、涂展性、黏度(或黏稠度)和稳定性作为考察指标，同时结合pH值测定结果，通过单因素实验考察和正交实验设计，采用综合评分筛选确定适宜可行的凝胶剂成型工艺条件[13]。在该实验中，凝胶剂的得分影响更大，故采用权重为黏度∶得分=3∶7进行标准化数据处理。

本实验对卡波姆-980、卡波姆-940、卡波姆-934所制成的凝胶剂性状进行比较，发现以卡波姆-940、卡波姆-934作为基质时，未能制成理想状态的凝胶剂；而以卡波姆-980作为基质时，可制成理想状态凝胶制剂。以卡波姆-980为基质，甘油和丙二醇作为保湿剂制成的朴金凝胶剂，制备工艺简单，制得的凝胶剂成品性状稳定，符合《中国药典》中的相关制剂要求，可以作为朴金凝胶剂的制剂工艺实验依据。研究表明[14-15]，卡波姆基质加水溶胀前需先加入一定量的甘油与之混合，以防止卡波姆表面凝胶化，提高卡波姆浸润溶胀速度，缩短其加水浸泡溶胀的时间；此外，甘油具有保湿作用，可使凝胶剂成品均匀、细腻，同时减少凝胶剂的黏性，使药物更好地作用于病灶。